重慶市開縣實驗中學級高一物理 暑假自測試卷十九.doc

曲線運動、萬有引力、機械能綜合一、選擇題（本題共6道小題）1.如圖，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊a、b用輕繩連接并跨過滑輪（不計滑輪的質(zhì)量和摩擦）初始時刻，a、b處于同一高度并恰好處于靜止狀態(tài)剪斷輕繩后a下落、b沿斜面下滑下列說法正確的是（） a 兩物塊的質(zhì)量相等 b 兩物塊落地時重力做功的功率不同 c 從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊所用時間不等 d 從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊重力勢能的變化量相同2.如圖所示為一種叫做“魔盤”的娛樂設(shè)施，當轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動很慢時，人會隨著“磨盤”一起轉(zhuǎn)動，當“魔盤”轉(zhuǎn)動到一定速度時，人會“貼”在“魔盤”豎直壁上，而不會滑下。若磨盤半徑為r，人與魔盤豎直壁間的動摩擦因數(shù)為，在人“貼”在“魔盤”豎直壁上，隨“魔盤”一起運動過程中，則下列說法正確的是（ ）a人隨“魔盤”轉(zhuǎn)動過程中受重力、彈力、摩擦力和向心力作用b如果轉(zhuǎn)速變大，人與器壁之間的摩擦力變大c如果轉(zhuǎn)速變大，人與器壁之間的彈力不變d“魔盤”的轉(zhuǎn)速一定大于3.如圖，一半徑為r、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑poq水平。一質(zhì)量為m的質(zhì)點自p點上方高度r處由靜止開始下落，恰好從p點進入軌道。質(zhì)點滑到軌道最低點n時，對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用w表示質(zhì)點從p點運動到n點的過程中克服摩擦力所做的功。則a. ，質(zhì)點恰好可以到達q點b. ，質(zhì)點不能到達q點c. ，質(zhì)點到達q后，繼續(xù)上升一段距離d. ，質(zhì)點到達q后，繼續(xù)上升一段距離4.衛(wèi)星電話信號需要通地球同步衛(wèi)星傳送如果你與同學在地面上用衛(wèi)星電話通話，則從你發(fā)出信號至對方接收到信號所需最短時間最接近于（可能用到的數(shù)據(jù)：月球繞地球運動的軌道半徑約為3.8105km，運行周期約為27天，地球半徑約為6400千米，無線電信號傳播速度為3108m/s）（） a 0.1s b 0.5s c 0.25s d 1s5.一根長l=2m，重力g=200n的均勻木桿放在水平地面上，現(xiàn)將它的一端從地面抬高1m，另一端仍擱在地面上，則物體重力勢能的變化量為（）a50 j b100 j c 200 j d400 j6.近幾年我國在航空航天工業(yè)上取得了長足的進步，既實現(xiàn)了載人的航天飛行，又實現(xiàn)了航天員的出艙活動如圖所示，在某次航天飛行實驗活動中，飛船先沿橢圓軌道1飛行，后在遠地點343千米的p處點火加速，由橢圓軌道1變成高度為343千米的圓軌道2下列判斷正確的是（） a 飛船由橢圓軌道1變成圓軌道2的過程中機械能不斷減小 b 飛船在圓軌道2上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài) c 飛船在此圓軌道2上運動的角速度小于同步衛(wèi)星運動的角速度 d 飛船在橢圓軌道1上的運行周期小于沿圓軌道2運行的周期二、實驗題（本題共2道小題）7.小明同學在學習了圓周運動的知識后，設(shè)計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計算踏 腳板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。經(jīng)過騎行，他得到如下的數(shù)據(jù)：在時間t內(nèi)腳踏板轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為n；(1）那么腳踏板轉(zhuǎn)動的角速度= ；(2）要推算自行車的騎行速度，從以下選項中選出還需要測量的物理量是(填寫前面的序號) ；.鏈條長度l1 .曲柄長度l2 .大齒輪的半徑r1.小齒輪的半徑r2 .自行車后輪的半徑r（3）自行車騎行速度的計算式v= .（用所給物理量及所測物理量字母表示）8.將一長木板靜止放在光滑的水平面上，如下圖甲所示，一個小鉛塊(可視為質(zhì)點)以水平初速度v0由木板左端向右滑動，到達右端時恰能與木板保持相對靜止?，F(xiàn)將木板分成a和b兩段，使b的長度和質(zhì)量均為a的2倍，并緊挨著放在原水平面上，讓小鉛塊仍以初速度v0由木塊a的左端開始向右滑動，如圖乙所示。若小鉛塊相對滑動過程中所受的摩擦力始終不變，則下列有關(guān)說法正確的是()a小鉛塊將從木板b的右端飛離木板b小鉛塊滑到木板b的右端前就與木板b保持相對靜止c甲、乙兩圖所示的過程中產(chǎn)生的熱量相等 d圖甲所示的過程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過程產(chǎn)生的熱量三、計算題（本題共3道小題）9.城市各個角落都分布有消防栓，在一次消防器材檢驗時，檢測員將消防栓的閥門打開，水從橫截面積s=1.0102m2的栓口水平流出，達標的消防栓正常出水量為10l/s15l/s，經(jīng)測量栓口距離水平地面高度h=0.8m，流到地面上的位置距離栓口的水平位移為0.6m，忽略空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，水的密度為1.0103kg/m3求：（1）水從栓口流出的速度和落地的速度；（2）該消防栓是否達標？請說明理由（3）空中水柱的質(zhì)量是多少？10.如圖所示，光滑水平面上，輕彈簧兩端分別拴住質(zhì)量均為m的小物塊a和b，b物塊靠著豎直墻壁今用水平外力緩慢推a，使a、b間彈簧壓縮，當壓縮到彈簧的彈性勢能為e時撤去此水平外力，讓a和b在水平面上運動求：當彈簧達到最大長度時a、b的速度大??；當b離開墻壁以后的運動過程中，彈簧彈性勢能的最大值11.如圖，光滑平臺左端與半徑r=0.6m的半圓光滑軌道相切，且都固定平臺上a、b兩滑塊間壓縮有一輕質(zhì)彈簧（用細線拴住），其中ma=1.5kg，mb=1kg緊靠平臺右側(cè)放有m=4kg的木板，其上表面與平臺等高剪斷細線后，b以vb=9m/s的速度沖上木板已知b與木板間的動摩擦因數(shù)1=0.5，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為2，兩滑塊都可看作質(zhì)點，不考慮a與b分離后再對b運動的影響，取g=10m/s2求：（1）a滑至半圓軌道最高點q時，軌道對其壓力的大?。唬?）要保證b不滑出木板，木板的最短長度記為l試討論并求出2與l的關(guān)系式，求出l的最小值試卷答案1.解：a、剛開始ab處于靜止狀態(tài)，所以有mbgsin=mag，則mbma，故a錯誤b、剪斷輕繩后a自由下落，b沿斜面下滑，ab都只有重力做功，根據(jù)機械能守恒定律得：mgh=，速度大小v=，則a重力的功率，b重力的功率，可知pa=pb，故b錯誤c、因為落地的速度大小相等，加速度不等，根據(jù)速度時間公式知，運動的時間不等，故c正確d、下降的高度相同，重力大小不等，則重力勢能變化量不同，故d錯誤故選：c2.d 該題考查圓周運動及受力分析向心力不是一種新的力，故a錯誤；在轉(zhuǎn)速增大時，雖然向心力增大，彈力增大，但是摩擦力始終等于重力，故bc錯誤；根據(jù)彈力提供向心力，設(shè)最小彈力為n，由，得最小轉(zhuǎn)速n=，故d正確。3.c解析：根據(jù)動能定理可得p點動能ekp= mgr，經(jīng)過n點時，半徑方向的合力提供向心力，可得，所以n點動能為，從p點到n點根據(jù)動能定理可得，即摩擦力做功。質(zhì)點運動過程，半徑方向的合力提供向心力即，根據(jù)左右對稱，在同一高度，由于摩擦力做功導(dǎo)致右半幅的透度小，軌道彈力變小，滑動摩擦力f=fn變小，所以摩擦力做功變小，那么從n到q，根據(jù)動能定理，q點動能，由于，所以q點速度仍然沒有減小到0，仍會繼續(xù)向上運動一段距離?？键c：功能關(guān)系4.解：根據(jù)萬有引力提供向心力，r=，已知月球和同步衛(wèi)星的周期比為27：1，則月球和同步衛(wèi)星的軌道半徑比為9：1同步衛(wèi)星的軌道半徑km所以接收到信號的最短時間t=0.25s故c正確，a、b、d錯誤故選c5.b 重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系解：由幾何關(guān)系可知在木桿的重心上升的高度為：h=m=0.5m；物體克服重力做功：wg=mgh=2000.5j=100j；故物體重力勢能的變化量為ep=wg=100j故選：b6.解：a、飛船由橢圓軌道1變成圓軌道2的過程，要在p點加速然后改做圓軌道2的運動，故中機械能要增大，故a錯誤；b、飛船在圓軌道2無動力飛行時，航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)，故b正確；c、圓軌道2高度為343千米，而同步衛(wèi)星的軌道高度為3.6104km，由萬有引力提供向心力可得，故r越大越小，故c錯誤；d、由c分析可得，軌道半徑越大，角速度越小，周期越長，故飛船在圓軌道2上的運行周期大于沿橢圓軌道1運行的周期，故d正確故選：bd7. 根據(jù)角速度得：踏腳板與牙盤共軸，所以角速度相等，飛輪與牙盤通過鏈條鏈接，所以線速度相等，設(shè)飛輪的角速度為，測量出大齒輪的半徑r1、小齒輪的半徑r2，則再測量自行車后輪的半徑r，根據(jù)得：，故選8.bdab、在第一次在小鉛塊運動過程中，小鉛塊與木板之間的摩擦力使整個木板一直加速，第二次小鉛塊先使整個木板加速，運動到b部分上后a部分停止加速，只有b部分加速，加速度大于第一次的對應(yīng)過程，故第二次小鉛塊與b木板將更早達到速度相等，所以小鉛塊還沒有運動到b的右端，兩者速度相同，故a錯誤b正確；cd、根據(jù)摩擦力乘以相對位移等于產(chǎn)生的熱量，第一次的相對路程大小大于第二次的相對路程大小，則圖甲所示的過程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過程產(chǎn)生的熱量，故 c錯誤d正確。故選bd。9.解：（1）根據(jù)h=得，t=，則水從栓口流出的初速度落地的速度m/s=4.27m/s（2）出水量q=，可知消防栓達標（3）空中水柱的質(zhì)量m=kg=6kg答：（1）水從栓口流出的速度為1.5m/s （2）消防栓達標，出水量為15l/s（3）空中水柱的質(zhì)量是6kg10.解：當b離開墻壁時，a的速度為v0，由機械能守恒有：mv02=e，解得 v0=，以后運動中，當彈簧彈性勢能最大時，彈簧達到最大程度時，a、b速度相等，系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：2mv=mv0，v=；當兩者速度相等時，彈簧伸長量最大，彈性勢能最大，由機械能守恒定律得：ep=mv022mv2，解得：ep=e；答：當彈簧達到最大長度時a、b的速度大小為；當b離開墻壁以后的運動過程中，彈簧彈性勢能的最大值為e11.解：（1）對ab滑塊，規(guī)定向左為正方向，由動量守恒定律得：mavpmbvb=0可得：vp=6m/s a滑塊從p運動到q，由動能定理可得：2magr=mama在q點由牛頓第二定律可得：f+mag=ma解得f=15n （2）若2（m+mb）g=1mbg得：2=0.1 討論：當20.1，因2（m+mb）g1mbg所以滑塊b在長木板上滑動時，長木板靜止不動； 滑塊b在木板上做勻減速運動，至長木板右端時速度剛好為0滑塊b，根據(jù)牛頓第二定律得a1=1g=5m/s2則木板長度至少為l=8.1m 當20.1，滑塊b先做勻減速，木板做勻加速，兩者共速v共后一起運動，不再發(fā)生相對滑動，設(shè)共速時b恰好滑至板的最右端設(shè)經(jīng)時間t0滑塊b和木板共速，則木板